一种航空超高频低损耗耐高低温高速数据总线及制备方法与流程

1.本发明涉及通信电缆技术领域，尤其涉及一种航空超高频低损耗耐高低温高速数据总线及制备方法。


背景技术：

2.航空是指载人或不载人的飞行器在地球大气层中的航行活动；航天是指载人或不载人的航天器在地球大气层之外的航行活动，又称空间飞行或宇宙航行，人类为了扩大社会生产，必然要开拓新的活动空间
3.近年来，随着数据通信网络的飞跃发展，5g推动移动网与固网技术的融合、计算与通信能力的集成需要，对具有较高的抗电磁干扰性和保密性的高频低损耗高速数据总线的需求与日俱增，新一代航空航天用高速传输系统要求有别于传统民用数据电缆或总线电缆。
4.目前，市面上六类线、七类线、dvi数据线、hdmi高清数据线，等同类型的产品结构主要包含单根裸铜导体、高密度聚乙烯绝缘及聚氯乙烯护套，最高使用频率从250mhz～680mhz不等，使用温度-20～ 70℃，其无法满足新一代航空航天用高速传输系统要求，如使用频率1～1250mhz，使用温度-65～ 200℃、超高速、耐高低温、耐潮湿、耐霉菌、柔软等性能要求。
5.因此，有必要提供一种航空超高频低损耗耐高低温高速数据总线及制备方法解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.本发明提供一种航空超高频低损耗耐高低温高速数据总线及制备方法，解决了现有的电缆无法满足航空航天高速数据传输系统的使用需求的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明提供的航空超高频低损耗耐高低温高速数据总线，包括：屏蔽对绞组、第二填充芯、第二绕包屏蔽层、编织屏蔽层和外护层；其中，多个所述屏蔽对绞组和多个所述第二填充芯绞合形成多芯电缆，所述第二绕包屏蔽层包覆于所述多芯电缆的表面，所述编织屏蔽层包覆于所述第二绕包屏蔽层的表面，所述外护层包覆于所述编织屏蔽层的表面。
8.优选的，所述屏蔽对绞组包括导体、对绞组芯线绝缘层、第一填充芯、第一绕包屏蔽层；其中，所述对绞组芯线绝缘层包覆于所述导体的表面形成对绞组绝缘芯线，两根所述对绞组绝缘芯线与两根所述填充芯对绞形成对绞组，所述第一绕包屏蔽层包覆于所述对绞组的表面，所述对绞组芯线绝缘层采用耐高温400℃低介电常数低密度微孔生料带制成。
9.优选的，所述第一绕包屏蔽层采用高温铝塑复合带绕包制成，并且第一绕包屏蔽层用于对外接的信号干扰进行屏蔽。
10.优选的，所述第一填充芯采用低密度微孔生料带绕包制成，所述对绞组芯线绝缘层采用超低密度微孔生料带制成，并且对绞组芯线绝缘层用于提升电缆传输能力，所述第
二填充芯采用低密度微孔生料带制成。
11.优选的，所述对绞组在其对绞时选择10～15倍对绞后外径的节距。
12.优选的，所述第二填充芯采用低密度微孔生料带绕包制成；所述第二绕包屏蔽层采样绕包高温铝塑复合带制成；所述编织屏蔽层采用镀银铜丝编织，编织密度大于90％；所述外护层采用高弹性氟材料制成。
13.一种航空超高频低损耗耐高低温高速数据总线的制备方法，包括以下步骤：
14.s1：提供导体，将低介电常数低密度生料带在导体外侧绕制对绞芯线绝缘层，构成对绞组芯线；提供低介电常数低密度生料带，将介电常数低密度生料带绕包，构成第一填充芯，两根对绞组芯线与两根填充芯对绞后绕包第一屏蔽层，构成屏蔽对绞组。
15.s2：提供低介电常数低密度生料带，将介电常数低密度生料带绕包，构成第二填充芯；
16.s3：将若干屏蔽对绞组与若干填充芯绞合形成多芯电缆，绞合后绕包第二绕包屏蔽层，再包覆编织屏蔽层，最终挤包外护层，得到航空航天用高频低损耗耐高低温高速数据总线。
17.优选的，所述屏蔽对绞组绝缘芯线通过以下步骤制备：
18.b1：选择一部分导体，然后对导体进行绕包前清洁；
19.b2：将低介电常数低密度生料带以适合的绕包角度、绕包节距和绕包张力围绕导体进行多次缠绕，并包覆在所述导体上。
20.优选的，所述第一填充芯和第二填充芯通过以下步骤制备：
21.c1：将低介电常数低密度生料带进行绕包前的清洁；
22.c2：将低密度微孔生料带装配在绕包机上，以一定的绕包节距和绕包角度高速旋转悬空缠绕。
23.优选的，所述c2步骤中绕包节距为1.5mm-3.0mm，所述c2步骤中绕包角度为20度-40度，所述c2步骤中的绕包张力2.5n，b2步骤中的绕包角度为20度-26度，b2步骤中的绕包节距为1.0mm～4.0mm，b2步骤中绕包张力2.0～5n，b2步骤中搭盖率为50％～95％，所述导体由将金属丝经拉丝、退火后在表面镀层金属后绞合制成。
24.与相关技术相比较，本发明提供的航空超高频低损耗耐高低温高速数据总线及制备方法具有如下有益效果：
25.本发明提供一种航空超高频低损耗耐高低温高速数据总线及制备方法，该航空超高频低损耗耐高低温高速数据总线具有低相对介电常数低密度微孔生料带绝缘对绞线、绕包分屏、总屏结构绕包和编织双屏蔽结构，重量轻、结构尺寸小，复合屏蔽效能优异，有效降低线对间串音的干扰，抗外界信号和电磁场干扰能力强，能有效提高电缆的传输性能，使用频率1mhz～1250mhz，使用温度-65℃～ 200℃，具有抑制共模干扰的能力，阻燃、耐高低温、并满足防潮湿、抗腐蚀、耐霉菌等多项环境性能要求，同时具有良好的柔软性。
附图说明
26.图1是本发明提供的航空超高频低损耗耐高低温高速数据总线一实施方式的结构示意图；
27.图2是本发明提供的航空超高频低损耗耐高低温高速数据总线的制备方法一实施
方式的工艺流程图。
28.图中标号：1、屏蔽对绞组，11、导体，12、对绞组芯线绝缘层，13、第一填充芯，14、第一绕包屏蔽层，2、第二填充芯，3、第二绕包屏蔽层，4、编织屏蔽层，5、外护层。
具体实施方式
29.下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
30.请结合参阅图1、图2，其中，图1是本发明提供的航空超高频低损耗耐高低温高速数据总线一实施方式的结构示意图；图2是本发明提供的航空超高频低损耗耐高低温高速数据总线的制备方法一实施方式的工艺流程图。一种航空超高频低损耗耐高低温高速数据总线包括：屏蔽对绞组1、第二填充芯2、第二绕包屏蔽层3、编织屏蔽层4和外护层5；其中，多个所述屏蔽对绞组1和多个所述第二填充芯2绞合形成多芯电缆，所述第二绕包屏蔽层3包覆于所述多芯电缆的表面，所述编织屏蔽层4包覆于所述第二绕包屏蔽层3的表面，所述外护层5包覆于所述编织屏蔽层4的表面。
31.所述屏蔽对绞组1包括导体11、对绞组芯线绝缘层12、第一填充芯13、第一绕包屏蔽层14；其中，所述对绞组芯线绝缘层12包覆于所述导体11的表面形成对绞组绝缘芯线，两根所述对绞组绝缘芯线与两根所述填充芯13对绞形成对绞组，所述第一绕包屏蔽层14包覆于所述对绞组的表面，所述对绞组芯线绝缘层12采用耐高温400℃低介电常数低密度微孔生料带制成。
32.导体11采用镀银铜合金导体，材料应符gjb1640-1993的规定，导体11的横截面范围均为0.08～3.0mm2，其具有优良的导电性，镀银铜合金导体的抗张强度整体比镀银导体的高，焊接性能好；同时，由于银的化学稳定性高，具有优良的耐酸碱腐蚀、耐燃、耐老化性能
33.对绞组芯线绝缘层12采用耐高温400℃低介电常数低密度微孔生料带，具有超低的相对介电常数和介质损耗角正切值，在合适的加工参数范围内，可以有效降低绝缘的等效介电常数，使信号在电缆传输时衰减小，同时大大减小了产品的尺寸，提高了产品的柔软性，耐高低温和电性能。
34.所述第一绕包屏蔽层14采用高温铝塑复合带绕包制成，并且第一绕包屏蔽层14用于对外接的信号干扰进行屏蔽。
35.铝塑复合带绕包，其性能符合yb/t723-2007《通信电缆光缆用技术塑料复合带》的要求，可有效屏蔽外界信号干扰，耐高温达400℃。
36.所述第一填充芯13采用低密度微孔生料带绕包制成，所述对绞组芯线绝缘层12采用超低密度微孔生料带制成，并且对绞组芯线绝缘层12用于提升电缆传输能力，所述第二填充芯2采用低密度微孔生料带制成。
37.对绞组芯线绝缘层12采用超低密度微孔生料带，具有超低相对介电常数和介质损耗角正切值，具有降低衰减、提升电缆传输能力，有效减小电缆结构尺寸和重量，外观好、表观密度低、拉伸强度高、挥发减量小。
38.所述对绞组在其对绞时选择10～15倍对绞后外径的节距。
39.选择10～15倍对绞后外径的节距可以有效降低衰减及线对间串音的干扰。
40.所述第二填充芯2采用低密度微孔生料带绕包制成；所述第二绕包屏蔽层3采样绕
包高温铝塑复合带制成；所述编织屏蔽层4采用镀银铜丝编织，编织密度大于90％；所述外护层5采用高弹性氟材料制成。
41.第一填充芯13、第二填充芯2采用低密度微孔生料带，低密度微孔生料带柔软延展性高，耐腐蚀、耐高温性能好，表面光滑摩擦系数小。
42.镀银铜丝抗氧化性能优良、不易氧化，双层复合屏蔽结构可有效地增加电缆抗干扰能力。
43.外护层5采用高弹性氟材料制成易成型、加工容易，耐磨、耐热性、耐应力开裂性能优异，机械性能好，阻燃、耐霉菌、耐候性优异，
44.一种航空超高频低损耗耐高低温高速数据总线的制备方法，包括以下步骤：
45.s1：提供导体11，将低介电常数低密度生料带在导体外侧绕制对绞芯线绝缘层12，构成对绞组芯线；提供低介电常数低密度生料带，将介电常数低密度生料带绕包，构成第一填充芯13，两根对绞组芯线与两根填充芯对绞后绕包第一屏蔽层14，构成屏蔽对绞组。
46.s2：提供低介电常数低密度生料带，将介电常数低密度生料带绕包，构成第二填充芯2；
47.s3：将若干屏蔽对绞组1与若干填充芯2绞合形成多芯电缆，绞合后绕包第二绕包屏蔽层3，再包覆编织屏蔽层4，最终挤包外护层5，得到航空航天用高频低损耗耐高低温高速数据总线。
48.所述屏蔽对绞组绝缘芯线12通过以下步骤制备：
49.b1：选择一部分导体11，然后对导体11进行绕包前清洁；
50.b2：将低介电常数低密度生料带以适合的绕包角度、绕包节距和绕包张力围绕导体进行多次缠绕，并包覆在所述导体上。
51.加工后可以大大降低绝缘的等效介电常数，使信号在电缆传输时衰减小，同时大大减小了产品的尺寸，提高了产品的柔软性，耐高低温和电性能。
52.所述第一填充芯13和第二填充芯2通过以下步骤制备：
53.c1：将低介电常数低密度生料带进行绕包前的清洁；
54.c2：将低密度微孔生料带装配在绕包机上，以一定的绕包节距和绕包角度高速旋转悬空缠绕。
55.所述c2步骤中绕包节距为1.5mm-3.0mm，所述c2步骤中绕包角度为20度-40度，所述c2步骤中的绕包张力2.5n，b2步骤中的绕包角度为20度-26度，b2步骤中的绕包节距为1.0mm～4.0mm，b2步骤中绕包张力2.0～5n，b2步骤中搭盖率为50％～95％，所述导体11由将金属丝经拉丝、退火后在表面镀层金属后绞合制成。
56.基于上述航空超高频低损耗耐高低温高速数据总线的制备方法，取不同的制备参数，进行航空超高频低损耗耐高低温高速数据总线的制备，具体如表1。
57.表1
[0058][0059][0060]
由上表可以看出：
[0061]
(1)、实施例1～3所得电缆的阻抗、衰减值均明显优于对比例1，其原因在于，对比例1中未采用低损耗低密度微孔生料带作为对绞组绝缘芯线的绝缘层及填充芯，同时搭盖率太低，绕包角度太高，由于低损耗低密度微孔生料带绝缘的介电常数和介电损耗角正切值均比生料带绝缘的更低，采用低损耗低密度微孔生料带作为对绞组芯线绝缘层能够降低
绝缘的等效介电常数，大幅度提高阻抗值，并减小衰减值。
[0062]
(2)、与实施例1～3相比，对比例2具有较大的衰减，其原因在于，对比例2中的绕包张力过大导致绝缘芯线外径波动太大，加上对绞的节距大，使得缆芯整体结构不稳定，从而导致衰减值过大。
[0063]
因此，采用低损耗低密度微孔生料带作为对绞组绝缘芯线的芯线绝缘层和填充芯，并将绕包节距为1.0～4.0mm，绕包角度为20～50
°
，绕包张力2.0～4.5n，搭盖率为80％～95％，对绞组在其对绞时选择10～15倍对绞后外径的节距可得到能够满足性能指标要求的航空超高频低损耗耐高低温高速数据总线。
[0064]
与相关技术相比较，本发明提供的航空超高频低损耗耐高低温高速数据总线及制备方法具有如下有益效果：
[0065]
该航空超高频低损耗耐高低温高速数据总线具有低相对介电常数低密度微孔生料带绝缘对绞线、绕包分屏、总屏结构绕包和编织双屏蔽结构，重量轻、结构尺寸小，复合屏蔽效能优异，有效降低线对间串音的干扰，抗外界信号和电磁场干扰能力强，能有效提高电缆的传输性能，使用频率1mhz～1250mhz，使用温度-65℃～ 200℃，具有抑制共模干扰的能力，阻燃、耐高低温、并满足防潮湿、抗腐蚀、耐霉菌等多项环境性能要求，同时具有良好的柔软性。
[0066]
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。